(57)【要約】【目的】ワーク表面の性状を検査するセンサーにおいて、歪みのあるワーク上を走行するセンサーの焦点（最適検出距離）を無接触状態にて高速に合わせる。【構成】ワークに気体を噴出することにより無接触状態にて定間隙を設けて吸着する吸着具に、取り付けバーを介してワークと焦点距離を保持してセンサーを固着し、前記取り付けバーに支持軸を設け、該支持軸を支持具に垂直移動自由に嵌通させて構成し、ワークの歪み量と同量の垂直移動を吸着具に生じさせ、それをセンサーに伝達させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを無接触にて吸引保持する吸着具にセンサーを付着させてセンシング部を形成し、前記センシング部を滑動可能にブラケットに装着したことを特徴とする焦点合わせ装置。
【請求項２】
無接触にて吸引保持する吸着具にセンサーを埋設して形成されるセンシング部。
【請求項３】
センシング部に昇降機構を付設したことを特徴とする焦点合わせ装置。
【請求項４】
センシング部の周囲に排気を捕捉するフードを装着したことを特徴とする焦点合わせ装置。
【請求項５】
焦点合わせ装置を装着したことを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高速で走行する液晶表示ガラス基板の表面性状を、表面に無接触にて検出するセンサの焦点合わせ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワーク表面を検出するセンサーは、ワーク表面に無接触にて吸引保持する吸着具に変位計を接触させ、ワーク表面の歪みに応じて変位する吸着具の機械的変位量を変位計にて検出し、その変位量を電気信号に変換し、センサーの焦点（検出最適距離）を合わせる駆動装置を操作し、焦点を合わせている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら吸着具にて検出した変位量を変位計に伝達し、その変位量を電気信号に変え、焦点合わせのモーターを駆動しセンサーの焦点（検出最適距離）を合わせる機構という複雑な機構のため、応答速度が遅く、精度に問題があり、またコストが高いという欠点があった。
【０００４】
また薄いガラス板のような柔軟なワークでは、支持する位置により凹凸の生じるため、吸着具下面とワーク表面との距離を大きく設定する必要があるため、計測開始時における空気を供給開始時、ワークに接触するという欠点があり、インラインにおいて使用することが困難である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、ワークを無接触にて吸引保持する吸着具にセンサーを付着させてセンシング部を形成し、前記センシング部を滑動可能にブラケットに装着したことを特徴とする焦点合わせ装置にて解決できる。
【０００６】
すなわち取り付けバーの一方に気体を噴出することにより無接触にて吸引保持する吸着具を装着し、他方にワークとの焦点距離を保ってセンサーを取り付け、その取り付けバーの重心に支持軸を設け、この支持軸を支持具に滑動自由に嵌通させて形成する焦点合わせ装置により解決可能である。
【０００７】
また柔軟なワークに対しては、センシング部に昇降機構を付設したことを特徴とする焦点合わせ装置にて解決可能である。
【０００８】
【実施例１】
図１に本発明の焦点合わせ装置Ａの実施例の側面図、図２はその上平面図を示す。
【０００９】
吸着具１は、ワーク４に向かって高圧気体Ｃを噴出すると、ワーク４との間隙に負圧を発生しワーク４に接近し、ワーク４との距離が小になれば前記間隙が正圧になりワーク４より離間し、常にワーク４との距離ｈを正確に一定に保持している。
【００１０】
吸着具１とセンサー２とは取り付けバー３の両端に装着されてセンシング部Ｅを形成しており、その取り付けバー３の重心に支持軸５を垂設する。
【００１１】
センサー２は、吸着具１が気体噴出時にワーク４よりセンサー２の焦点（検出最適距離）距離Ｌを隔てるように、取り付けバー３に取り付けられている。
【００１２】
支持軸５は、支持具６に滑動自由に嵌通しており、センシング部Ｅの重量を調節するバネ８を介して吊設し、焦点合わせ装置Ａを形成する。
【００１３】
上記の構成において、検査するワーク４の上方に位置する吸着具１の高圧気体源に接続する管路（図示せず）を介し気体供給口１０より高圧気体Ｃを吸着具１に供給する。
【００１４】
ワーク４から離れている吸着具１よりワーク４に向かって噴出した高圧気体Ｃにより、吸着具１とワーク４との間隙には負圧が生じ、吸着具１はワーク４に吸引され接近する。
【００１５】
吸着具１はワーク４に接近し前記間隙が小になれば間隙の圧力は急上昇し、吸着具１を引き離す。
【００１６】
この作用により吸着具１とワーク４との距離ｈは常に一定に保持される。
【００１７】
吸着具１の昇降量は、取り付けバー３の重心に設けられた支持軸５を介してセンサー２に伝達される。
【００１８】
支持軸５は、吸着具１とセンサ２との重心に設けられており、支持具６に滑動自由に嵌通しているため、支持軸５は吸着具１の昇降変位と同変位を垂直方向に移動する。
【００１９】
このため吸着具１に取り付けバー３により取り付けられているセンサー２は、吸着具１の昇降距離と同距離を移動する。
【００２０】
移動具（図示せず）に支持具６により装着されて焦点合わせ装置Ａをワーク４の表面を移動させると、ワーク４の歪みに応じて吸着具１は常に間隙ｈを保持しながら走行する。
【００２１】
これに伴い取り付けバー３に付着されているセンサー２も、ワーク４の歪みにかかわらず、その焦点距離（最適検出距離）Ｌを常に保持した状態にて走行する。
【００２２】
【実施例２】
図３には本発明の別の焦点合わせ装置Ｆの側面断面図を示す。
【００２３】
本例においては、吸着具１の周囲に吸着具１より排出した排気Ｇを捕捉するフード１５を設けている。
【００２４】
また支持軸５の摺動部およびバネ８の周囲にはカバー１９および２０にて包括されている。
【００２５】
吸着具１に供給された高圧気体Ｃは、ワーク４を吸引し排気Ｇとなり吸着具１外へ排出する。
【００２６】
排気Ｇは、吸着具１の周囲に設けられたフード１５により捕捉され、フード１５に設けられた排気口３４に連なる管路（図示せず）を介して、気体吸引装置により吸引排出される。
【００２７】
また支持軸５の摺動部およびバネ８の周囲には、柔軟なジャバラ１９，２０により覆われており、ジャバラ１９，２０にはそれぞれ内部空気を吸引する吸引口１７，１８が備えてあり、管路（図示せず）を介して吸引装置につながっている。
【００２８】
従って、本例においては、吸着具１より排出した排気Ｇは、フード１５により捕捉され外部へ排出されるため、焦点合わせ装置Ｆ外へ排出することがなく、塵の排出および外部の塵の巻き上げはない。
【００２９】
また支持軸５およびバネ８の移動箇所は、ジャバラ１９，２０にて覆われているため発塵は外部に排出することがない。
【００３０】
また上記方式以外に、焦点合わせ装置Ａ全体を排気口を備えたフードにて覆うのも好適である。
【００３１】
【実施例３】
図７は、また別の焦点合わせ装置Ｌの側面図を示す。
【００３２】
吸着具とセンサにより構成されるセンシング部Ｐを昇降機構２７にブラケット２６を介して固着して焦点合わせ装置Ｌを形成する。
【００３３】
昇降装置２７は支持具（図示せず）に装着する。
【００３４】
センシング部Ｐは昇降機構２７により、位置の調節が可能である。
【００３５】
薄いガラス基板のような柔軟なワークで、支持位置により撓み量が変化するワークを測定する場合に適応する。
【００３６】
ワーク測定開始時には図１１に示すように、、センシング部Ｐの位置は、ローラ２３上面より、吸着具に空気を供給開始時にワークが接触しない位置ｈ２に設定する。
【００３７】
測定時には図１２に示すように、ローラ２３上面よりｈ５までセンシング部Ｐを上昇させ、ワークを吊り下げた状態にして測定する。
【００３８】
測定停止時は図１０に示すように、ローラ２３より高い位置でワーク４の移動に支障のない位置ｈ１に設定する。
【００３９】
図８は他の焦点合わせ装置Ｍを示す。
【００４０】
センシング部Ｐをクッション２８を介してブラケット２９に装着している。
【００４１】
クッション２９により、吸着時および焦点合わせ装置Ｍの移動時の衝撃を緩和し、またワーク４の凹凸に対応可能にしている。
【００４２】
昇降機構２７はエアシリンダ、単軸ロボット、電動昇降機が好適である。
【実施例４】
図４は、焦点合わせ装置を装着した表面検査装置Ｄの実施例を示す。
【００４３】
Ｙ軸方向に移動可能な台１２に搭載されたワーク４の上方に、Ｘ軸方向移動可能な移動具１３の移動台１５に固着された垂直方向移動可能な移動具１４の移動台１７に、支持具６のネジ穴１６にボルトを貫通させて焦点合わせ装置を装着して表面検査装置Ｄを形成する。
【００４４】
上記の構成にて、焦点合わせ装置AあるいはＦを検査対象のワーク４の所定の位置上に台１２、移動具１３及び移動具１４を操作し、移動させる。
【００４５】
焦点合わせ装置ＡおよびＦの吸着具１に高圧気体Ｃを供給する。
【００４６】
吸着具１はワーク４と一定の間隙ｈを保持する。
【００４７】
同時にセンサー２もワーク４と、その焦点距離（最適検出距離）Ｌを保持する。
【００４８】
この状態にてセンサー２によりワーク４の表面性状の検査を行う。
【００４９】
検査終了後、焦点合わせ装置ＡあるいはＦは台１２，移動具１３を操作し、ワーク４の次の検査点上に移動させ検査を行う。
【００５０】
吸着具１はワーク４表面の歪みに対して前記歪み量だけ昇降するが、常に間隙ｈを保持しているため、吸着具１に取り付けバー３にて取り付けられているセンサー２も、ワーク４との距離は常にセンサー２の焦点（最適検出距離）距離Ｌを保持して昇降する。
【００５１】
【実施例５】
図５は、焦点合わせ装置を装着した表面検査装置Ｈの実施例を示す。
【００５２】
無接触にてワーク４を支持する保持具２１上を走行してきたワーク４の上方に、Ｘ軸方向移動可能な移動具１３の移動台１５に固着された垂直方向移動可能な移動具１４の移動台１７に、焦点合わせ装置ＡおよびＦを装着して表面検査装置Ｈを形成する。
【００５３】
支持具２１は、吸着具１と同様の機構のもので気体を噴出することによりワーク４を無接触にて吸引し、保持するものである。
【００５４】
上記の構成にて、焦点合わせ装置AあるいはＦを検査対象のワーク４の所定の位置上に台１２、移動具１３及び移動具１４を操作し、移動させる。
【００５５】
焦点合わせ装置ＡおよびＦの吸着具１に気体Ｃを供給して検査を開始する。
【００５６】
検査終了後、ワーク４を支持具２１上を無接触状態にて移動させ次点の検査を行う。
【００５７】
本例では保持具２１は、ワーク４を下面より支持しているが、ワーク４の上部に配設し、ワーク４を無接触状態にて懸垂保持しても良い。
【００５８】
また無接触式の保持具２１に替えて、接触式の保持搬送具でもよい。
【００５９】
【実施例６】
図９は、焦点合わせ装置Ｐを装着したインライン測定装置を示す。
【００６０】
コンベア３３の上方に、ワーク４の進行方向と直角に移動するロボット３１に焦点合わせ装置Ｐが装着されている。
【００６１】
撓みのでるワーク４は、ローラ３２の上面を移動する。
【００６２】
焦点合わせ装置Ｐの位置は、ローラ上面の平面精度及びロボットの進行平面精度を考慮し後述のように設定する。
【００６３】
また空気供給量は、測定懸垂時にワーク４の支持範囲のワークの荷重を支持懸垂可能な供給空気量にする。
【００６４】
停止時の焦点合わせ装置Ｐの位置は図１０に示すｈ１に設定する。
【００６５】
測定開始時は、図１１に示すｈ２の位置にする。
【００６６】
測定時は、図１２に示すｈ４の位置にする。
【００６７】
上記の設定が完了後、測定開始時に焦点合わせ装置Ｐがｈ２の位置に下降した時点で、空気を供給する。
【００６８】
焦点合わせ装置Ｐはワーク４に接触することなくワーク４を懸垂する。
【００６９】
次に焦点合わせ装置Ｐをｈ５までワーク４を懸垂した状態にて上昇させる。
【００７０】
ロボット３１により測定点まで焦点合わせ装置Ｐを移動させる。
【００７１】
測定点にて測定する。
【００７２】
測定完了後、ワーク４がローラ３２により移動し、別の測定点を測定する。
【００７３】
本発明の吸着具１および保持具２１は、気体の噴出を噴出することよりワーク４との間隙が大なる場合に負圧を生じ、前記間隙が小なる場合に正圧を生じる機構のもので、ワークを無接触状態にて吸引懸垂保持するもの、あるいは静電気、磁気によりワークを無接触状態にて吸引懸垂保持するものであればよい。
【００７４】
また気体を噴出することにより、負圧を生じることなく正圧のみを生じる機構の保持具でも良い。
【００７５】
センシング部Ｅを構成する吸着具１とセンサー２とは、取り付けバー３を介して装着されているが、吸着具１とセンサー２とを取り付けバー３無しに直接接着しても良いし、また図６に示すようにセンサーを埋設した吸着具２５にてセンシング部Ｋを形成するのも好適である。
【００７６】
焦点合わせ装置を、検査装置において転倒して装着することによりワークの下面を検査することも可能である。
【００７７】
【発明の効果】
上述した発明により下記長所を有した検査装置を提供が可能となった。
【００７８】
（１）ワークに無接触にてセンサーの焦点（最適検出距離）が合わせられる。
【００７９】
（２）塵を排出しないのでクリーンルーム内にて使用可能である。
【００８０】
（３）焦点合わせ速度が速い。
【００８１】
（４）機構が簡素な検査装置である。
【００８２】
（５）コストが低く、経済的である。
【００８３】
（６）誤差が少なく、精度が良い。
【００８４】
（７）センサー及び吸着具の重量に応じて装置が製作できる。
【００８５】
（８）撓みの生じるワークも測定が可能。
【００８６】
（９）インラインにおいて測定が可能。
【００８７】
（１０）凹凸のあるワークの測定が可能。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の焦点合わせ装置Ａの側面図である。
【図２】本発明の実施形態の焦点合わせ装置Ａの上平面図である。
【図３】本発明の実施形態の焦点合わせ装置Ｆの側面図である。
【図４】本発明の実施形態の表面検査装置Ｄの正面図である。
【図５】本発明の実施形態の表面検査装置Ｈの正面図である。
【図６】吸着具２５の実施例の側面断面図である。
【図７】本発明の実施形態の焦点合わせ装置Ｌの側面図である。
【図８】本発明の実施形態の焦点合わせ装置Ｍの側面図である。
【図９】本発明の実施形態のインライン測定装置の側面図である。
【図１０】停止時の焦点合わせ装置Ｐの位置図である。
【図１１】測定開始時の焦点合わせ装置Ｐの位置図である。
【図１２】測定時の焦点合わせ装置Ｐの位置図である。
【符号の説明】
１、２５    吸着具
２    センサー
３    取り付けバー
４    ワーク
５    支持軸
６    支持具
８    バネ
１２  台
１３，１４    移動具
１５  フード
１９，２０  ジャバラ
２１  保持具
２７  昇降機構
３１  単軸ロボット
３２  ローラ
３３  コンベア
３４  排気口
Ａ、Ｆ、Ｌ、Ｍ    焦点合わせ装置
Ｃ    高圧気体
Ｄ、Ｈ  表面検査装置
Ｅ、Ｋ  センシング部
Ｇ    排気
Ｌ  焦点距離（最適検出距離）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005147666.tif 000009
【図８】
2005147666.tif 000010
【図９】
2005147666.tif 000011
【図１０】
2005147666.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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